ASTROFOTOGRAFIE Úvod |
Začínáme s astrofotografií Pořídit dobrou fotografii vesmírného objektu je až na pár vyjímek jako jsou jasné objekty (Slunce, Měsíc) daleko složitější, než si většina nezasvěcených lidí představuje. Není to tak jednoduché, jako namířit fotoaparát vybavený automatikou a stisknout spoušť. Astrofotografie má svá specifika, kterým je třeba porozumnět a podle nich se řídit. Podmínky při ní jsou totiž takové, že vám ani sebelepší fotoaparát vybavený tou nejlepší automatikou nedokáže zajistit použitelné výsledky. Pro další výklad budu předpokládat, že čtenář zná alespoň základní principy klasické fotografie a že se jedná o astronoma-amatéra, kerý disponuje základy astronomie a dokáže se orientovat na obloze. Pokud jste se již někdy pokoušeli dalekohledem pozorovat vesmírné objekty, jako například mlhoviny či galaxie, jistě víte, jakou jasnost většina z nich má a že o nějakých výrazných detailech či dokonce barvách nemůže být řeč (pokud ovšem nejste majiteli nějakého opravdu velkého dalekohledu). Právě tento fakt je základním problémem. Je totiž zapotřebí exponovat film (nebo elektronický senzor) dostatečně dlouho, aby akumulovaná světelná kvanta dokázala ve fotografické emulzi nebo na senzoru vyvolat pozorovatelnou změnu. Schopnost akumulovat záření po dlouho dobu je obrovskou výhodou filmu a elektronických snímačů obrazu oproti lidskému oku, které tuto vlastnost nemá. Z toho také vyplývá, že většinu detailů, které jsou na astronomických fotografiích, nemáme šanci nikdy vlastním okem spatřit. Další komplikací je to, že mnohé z objektů produkují záření pouze na specifických vlnových délkách, a je tedy třeba použít takový film, který je na tyto vlnové délky citlivý. Specifickým problémem je citlivost filmu v oblasti spektrální čáry H-alfa (656nm), na které vyzařuje většina emisních mlhovin.Tato vlnová délka se blíží k okraji rozsahu vlnových délek, které je schopno lidské oko vnímat, a tak i většina filmových emulzí má na této vlnové délce malou, či dokonce žádnou citlivost. Naštěstí pro nás, astrofotografy, existují vyjímky, viz kapitola o filmech. U elektronických senzorů (obvykle astronomické CCD kamery) tento problém odpadá, ovšem pořízení takového zařízení pro začínajího amatéra není obvykle možné z finančního hlediska. Dalším z mnoha problémů, které činí fotografii obtížnou je dnes toliko diskutované světelné znečištění. V naší zemi je situace taková, že i když vyjedete mimo větší města, noční obloha má stále velmi daleko do stavu, který lze považovat za ideální pro astrofotografii. Těžko lze totiž nalézt místa, kde je k nejbližšímu velkému městu opravdu tak daleko, aby jeho vliv na noční oblohu byl minimální či nulový. I přes toto vše lze i v našich podmínkách a relativně blízko velkých měst získat pěkné fotografie objektů. Lze to za použití určitých technik a následného zpracování získaných snímků tak, jak je popisováno na těchto stránkách. Různé metody pro astrofotografii Pokud jste astronom-začátečník, v žádném případě vám nedoporučuji vrhnout se ihned na koupi drahého vybavení (dalekohledu,kvalitní montáže, fotoaparátu či CCD kamery). Dočkali byste se s největší pravděpodobností i s takovýmto vybavením velkého zklamání. Jako ve všech oblastech je totiž i zde třeba postupovat postupně, od jednoduššího ke složitějšímu a přitom se ve fotografických technikách postupně zdokonalovat. I s poměrně jednoduchým vybavením se nechají totiž udělat pěkné fotografie blízkého i vzdáleného vesmíru. Pokusím se nyní postupně probrat, co lze se kterým vybavením fotografovat. Širokoúhlá fotografie
klasickými fotoaparáty na pevném stativu Takovýchto fotoaparátů je dnes velmi mnoho ve fotografických bazarech a dají se sehnat za rozumné ceny. Pokud máte na výběr, zvolte typ, který má světlejší matnici (usnadní vám to ostření v noci) a také funkce uzamčení zrcadla ve sklopené poloze není k zahození. V poslední době se již začínají objevovat i digitální fotoaparáty s možností dlouhé expozice (obvykle ve třídě digitálních zrcadlovek - DSLR), z nejvhodnějších jmenuji Canon EOS 300D, 350D, 10D, 20D, případně Nikony D60, D70, D100. A samozřejmě profesionální verze Canonů a Nikonů, ale to je obvykle cenově mimo kategorii začínajícího astrofotografa. Velmi dobrým (byť dost drahým) řešením je také speciální Canon EOS 20Da, určený pro astrofotografii, nebo firmou Hutech modifikované fotoaparáty Canon. V poslední době nabízí podobnou modifikaci u nás i firma ATC. Co se týče objektivů, lze použít vše s ohniskovou vzdáleností do cca. 100mm. Zde se vypatí nešetřit, protože kvalitnější objektivy poskytují dobrý obraz i při plně otevřené cloně narozdíl od levnějších, které je obvykle třeba pro dosažení kvalitního obrazu i v krajích zorného pole poněkud přiclonit, což prodlužuje dobu expozice. Další nutnou výbavou je vhodný stativ. Měl by být dostatečně tuhý, aby se nechvěl při každém závanu větru. Doporučuji i drátěnou spoušť, která vám usnadní exponování bez rozechvění fotoaparátu. Co lze takto fotografovat: Je potřeba použít citlivější film (400 ASA je rozumná volba). Doba expozice obvykle nepřesahuje desítky sekund, při delších expozicích se již hvězdy projevují v důsledku rotace Země jako části oblouků. Širokoúhlá fotografie s
kompenzací zemské rotace (nepointovaná) Konstrukcí pro natáčení fotoaparátu je velmi mnoho. Většinou se jedná o konstrukce typu paralaktický stolek. Nejjednodušší jsou dvě prkénka spojená spolu pantem, přičemž jejich rozevírání je zajištěno dlouhým šroubem s kličkou a maticí v jednom z prkének. Na jednom z prkének je uchycen na kloubu fotoaparát a druhé má stavitelné nožky, které umožňují jeho postavení na pevnou podložku a nastavení osy pantu ve směru zemské osy. Pomocí vhodně zvolené rychlosti otáčení šroubu lze docílit toho, že rychlost rozevírání prkének odpovídá rychlosti rotace Země. Vše lze poměrně lehce vypočítat z rozměrů zařízení a stoupání šroubu. Zařízení lze vhodně doplnit zpřevodovaným motorkem (nejlépe krokovým). Pak vám odpadnou problémy s otáčením kličkou. Návody na konstrukci takovéhoto zařízení i fotografie s ním pořízené lze nalézt bez problémů na internetu, pokud zadáte klíčová slova jako paralaktický, pantový stolek, nebo anglický výraz "Barndoor mount" Další možností, pokud máte dalekohled s rovníkovou (paralaktickou) montáží, je upevnění fotoaparátu rovnoběžně s dalekohledem. Pak je možno dalekohledem otáčet tak, že ho zaměříme na vybranou hvězdu a tu se snažíme udržet ve zorném poli. Při této metodě je velmi užitečnou pomůckou okulár s osvětleným vláknovým křížem. Ohnisková vzdálenost objektivu při tomto způsobu fotografie může být větší než při fotografování z pevného stativu. Maximum je dáno přesností použitého paralaktického stolku či jiného zařízení pro natáční fotoaparátu a také přesností ustavení polární osy rovnoběžne s osou zemské rotace. Za takové rozumné maximum lze považovat ohniskovou vzdálenost 300mm. Co lze takto fotografovat: Lze doporučit jediné: Fotografovat, fotografovat a získané výsledky si zaznamenávat. Získáte tak cenné zkušenosti, které se vám budou hodit při dalším zdokonalování se ve složitějších technikách. Pointovaná fotografie
pomocí teleobjektivu namontovaného na dalekohledu Pro tyto účely je potřeba opatřit si teleobjektiv s dostatečně velkou ohniskovou vzdáleností. Pro začátek může postačovat 250-300mm, 500mm je optimum. Při větších ohniskových vzdálenostech začnou již velmi narůstat nároky na přesnost vedení dalekohledu za hvězdami a tím i nároky na montáž dalekohledu, jeho spojení s teleobjektivem a hlavně nároky na vás při tzv. pointaci. Dalším nutným vybavením je dalekohled na paralaktické montáži s pohonem polární osy, nejlépe motorovým. Pokud dalekohled umožňuje i jemné korekce v deklinační ose, tím lépe. Nezbytná je i dostatečně tuhá montáž, obzvláště u teleobjektivu s delší ohniskovou vzdáleností. Velkou pozornost je třeba věnovat i ustavení polární osy montáže, které již musí být velmi přesné (pouhé namíření na Polárku, jen tak od oka, je nedostačující). Pokud je montáž vybavena polárním hledáčkem, máte ušetřeno mnoho času s jejím seřizováním. Podrobněji se lze dočíst o této problematice v kapitole o ustavení montáže. Princip této metody fotografování vesmírných objektů spočívá v tom, že v průběhu expozice opravujeme nepřesnosti v chodu montáže tak, že pomocí dalekohledu pozorujeme zvolenou pointační hvězdu a snažíme se ji udržet v průsečíku vláknového kříže pointačního okuláru. Tomuto procesu se říká pointace a její úspěšné zvládnutí je základem fotografie v primárním ohnisku dalekohledu. Pointační okulár musí mít osvětlený vláknový kříž. Podle mých zkušeností jsou okuláry bez osvětlení takřka nepoužitelné, neboť neosvětlený kříž není proti tmavé obloze vůbec vidět. Co lze takto fotografovat: Zároveň také zjistíte, že takováto fotografie již není tak snadná. Zkazíte při tom mnoho snímků, ať už v důsledku špatně ustavené montáže, chyby v pointaci či nevhodně zvoleného filmu nebo délky expozice. Nesmíte se však nechat odradit a musíte to zkoušet dále a dále. Tím získáte opět mnoho nových zkušeností, které se vám budou později velmi hodit. Také zjistíte, že některé chyby jsou způsobeny nedokonalostí vašeho vybavení a začnete toužit po vybavení dokonalejším. Pointovaná fotografie v
primárním ohnisku dalekohledu Naprostou nezbytností je tuhá paralaktická montáž bez vůlí na velmi stabilním stativu nebo raději permanentním sloupu, vybavená přesným pohonem s možností korekce v obou osách. Zde bych chtěl na základě vlastní zkušenosti upozornit, že tuto část vybavení bohužel nelze nijak ošidit a každá nedokonalost (vůle, nepřesnost...) se vymstí v tom, že vaše fotografie nebudou nikdy dokonalé - nedosáhnete bodových či kruhových obrazů hvězd. Pokud to tedy myslíte s fotografií vážně, vyplatí se na montáži nešetřit. Podotýkám, že cena dobré montáže může několikanásobně převyšovat cenu dalekohledu, který nese. Z vlastní zkušenosti mohu říci, že jsem strávil skoro jeden rok vylaďováním a zdokonalováním montáže, než byla alespoň trochu použitelná k fotografování v primárním ohnisku na film. Při přechodu na fotografování digitálně po několika letech mě čekalo pořízení lepší montáže a další zdokonalení celé sestavy, neboť nároky na přesnost pointace při fotografování na elektronické senzory s malými pixely jsou výrazně vyšší, než při fotografování na kinofilmový formát. Pokud máte dost peněz, vyplatí se koupit kvalitní montáž (počítejte s několika desítkami až stovkami tisíc, podle velikosti dalekohledu). Tím eliminujete množství potřebných úprav montáže na minimum. Spodní hranici tvoří jednoduché paralaktické montáže například od firem GS Optical, Synta (Skywatcher) v cenách do 10 000 Kč, přes elektronikou řízené montáže střední kategorie takových značek jako např. Meade, Losmandy či Vixen až po špičkové montáže jako například Takahashi, Paramout ME, Valmeca a podobn za několik set tisíc. Já sám jsem v začátcích používal pro svůj Newtonův zrcadlový dalekohled s průměrem zrcadla 210mm a ohniskovou vzdáleností 1 metr upravenou montáž od firmy GS Optical, doplněnou o elektronické řízení pohybu v obou osách (vlastní konstrukce), upevněnou na tuhém stativu (taktéž vlastní konstrukce) a byl jsem si vědom toho, že se nacházím na dolní hranici použitelnosti pro fotografii v primárním ohnisku. Nyní mám montáž EQ6, která je na tom z hlediska tuhosti výrazně lépe. Další kapitolou je vlastní dalekohled. V zásadě lze říci, že každým alespoň průměrně kvalitním dalekohledem lze získat fotografie vesmírných objektů. Výhodu mají samozřejmě ti, kteří vlastní dalekohled světelnější, s větším průměrem objektivu. Takovým rozumným minimem je dalekohled se světelností 1:8, a průměrem objektivu 8-10 cm. Je přitom celkem jedno, jedná-li se o refraktor nebo reflektor. Každý typ má svoje výhody i nevýhody, přičemž celá problematika bude podrobněji vysvětlena v kapitole o dalekohledech pro astrofotografii. Z praktického hlediska (omezení úhlového rozlišení v našich podmínkách atmosférickýi vlivy) nedoporučuji pro účely fotografování pořizovat dalekohled s ohniskovou vzdáleností větší než zhruba jeden metr, pro fotografii elektronickými senzory (CCD) raději ještě méně. Dalekohled musí být uzpůsoben tak, aby umožnil připojení fotoaparátu, a zároveň okuláru pro pointaci. Existují dva základní způsoby, z nichž každý má svoje výhody i nevýhody, které budou později podrobně diskutovány:
Pokud vás předchozí výčet neodradil a takovéto vybavení máte opravdu k dispozici, nic vám nestojí v cestě začít fotografovat. Počítejte ovšem s tím, že první výsledky nebudou dokonalé a že se budete muset stále zdokonalovat. Co lze takto fotografovat: To záleží na Vašich dosavadních zkušenostech. Pokud jste opravdový začátečník, který vesmírné objekty ještě nikdy nefotografoval, lze pro začátek doporučit spíše jednoduché postupy širokoúhlé fotografie, viz. výše. Pokud již toto máte za sebou a vlastníte nějaký dalekohled, doporučuji ho pro začátek doplnit vhodným teleobjektivem a pokusit se o pointovanou fotografii. Této činnosti se vydržte věnovat co nejdéle, abyste získali dostatek zkušeností. Zároveň je dobré si na získaných záběrech začít zkoušet různé metody zpracování získaných záběrů, kterým je věnována celá jedna kapitola. Bez použití těchto technik totiž nelze v našich podmínkách (pominu-li několik málo posledních míst převážně v horách) získat uspokojivé fotografie vesmírných objektů. Po zvládnutí těchto technik lze přejít k fotografii v primárním ohnisku dalekohledu. Zde je třeba zvážit, zda je to vůbec s vašim stávajícím vybavením možné. Pokud jste zjistili, že i fotografie teleobjektivem namontovaným souběžně s vašim dalekohledem na montáži naráží na nedokonalost vybavení více než na vaši nezkušenost, není zřejmě velká šance, že by bylo možno fotografovat v primárním ohnisku. V takovém případě je obvykle nutná investice do montáže, která zde bývá právě oním nedokonalým článkem. Pokud na takovou investici nemáte, nezoufejte. I teleobjektivem s ohniskovou vzdáleností okolo půl metru a světelností do 1:8 lze získat krásné záběry mnoha objektů, jak uvidíte na těchto stránkách. Tímto bych také uzavřel kapitolu, kterou lze považovat za takové první přiblížení překážek, které vás čekají na cestě za úspěchem při fotografování vesmírných objektů. Pokud vás po přečtení těchto řádek nepřešla chuť se této činnosti věnovat nadále, ale naopak máte chuť začít všechny nástrahy astrofotografie překonávat, splnila kapitola svůj účel a vy se můžete směle pustit dále. Předchozí :: Domů :: Další :: Obsah (c)1999-2012 Martin Myslivec |
Pokud
ještě nemáte vůbec žádný fotoaparát, je čas si
nyní nějaký opatřit. Pro astronomickou fotografii je
naprosto nevhodná většina novějších automatických
fotoaparátů, obzvláště kompaktních s průhledovým
hledáčkem. Nejlepší volbou je klasická zrcadlovka na
kinofilm, pokud možno s mechanickou závěrkou.
Nutností je možnost nastavit trvale otevřenou
závěrku (režim B nebo T). 
Zde už
se dostáváme do oblasti, která se začíná blížit
tomu, čeho chceme nakonec dosáhnou: Fotografii v
primárním ohnisku velkého dalekohledu.
Je jednou
z nejsložitějších technik pro astronoma-amatéra.
Při této technice jsou již kladeny poměrně vysoké
nároky jak na vybavení, tak na fotografa.